2.3直线的交点坐标与距离公式讲义-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-07-31
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普通

摘要:

本讲义聚焦直线的交点坐标与距离公式,系统梳理两直线位置关系(相交、平行、重合、垂直)的判定,三大距离公式(两点间、点到直线、平行线间)的应用,以及对称模型(中心对称、点关于直线对称、光线反射)的转化,构建从基础判定到综合应用的递进学习支架。 该资料以十大题型分类为核心,结合通用解题步骤与技巧(如点关于直线对称的固定方程组模板、光线反射转化为对称点问题),培养学生用数学思维分析问题的能力。高频易错点与应试技巧助力规范数学语言表达,丰富的专项训练课中辅助教师教学,课后帮助学生查漏补缺,提升知识应用能力。

内容正文:

2.3直线的交点坐标与距离公式 知识点 + 题型解题技巧 一、北京高考考纲核心要求 1. 会联立二元一次方程组求两直线交点,能通过方程组解的个数判断直线相交、平行、重合; 2. 熟练掌握三大距离公式:两点间距离、点到直线距离、平行线间距离; 3. 利用直线平行、垂直的斜率关系求解直线方程; 4. 掌握点关于直线对称、光线反射几何模型(北京期中、高考小题高频考点); 结合距离、交点求解三角形面积、参数取值范围、几何最值综合题型。 二、基础核心知识点 (一)两直线位置关系与交点 设直线, 1.相交:(-≠0),联立方程组有唯一解,解为两直线交点坐标; 2.平行(不重合):,对应方程组无解; 3.重合:,对应方程组有无穷多解; 4.垂直:(无需讨论斜率是否存在,万能公式); 5.过两直线交点的直线系:,直线恒过和交点,该式无法表示直线。 (二)三大距离公式(必考计算) 1.两点间距离 已知,距离公式: 特殊:纵坐标相等;横坐标相等。 2.点到直线距离 点,直线 ⚠️易错:直线必须化为一般式,分子带绝对值。 3.两条平行线距离 ,(完全相同) ⚠️易错:系数不同先同乘倍数统一A、B再计算。 (三)对称核心模型(北京期中高频小题) 1.两点中心对称(中点) 对称中心:。 2.点关于直线对称→A'(m,n)) 满足两条方程(联立求解): 1 (AA'⊥)对称轴:; 2 (AA')中点在对称轴上。 3.特殊对称轴速算 关于x轴对称:(x,y)→() 关于y轴对称:(x,y)→() 关于对称:(x,y)→(y,x) (4) 光线反射原理(几何转化核心) 入射光线→反射光线等价:入射点关于反射直线的对称点在反射光线上; 求最短路径:作其中一点关于反射直线对称,两点连线长为最短距离。 三、十大题型分类 + 通用作答思路 + 解题技巧 题型一:两直线交点问题(基础必考) 考法 1:求交点、过交点求直线 通用步骤 1. 联立两条直线方程,解二元一次方程组,得交点; 2. 平行直线斜率相等 ,垂直斜率乘积 ; 3. 点斜式 化为一般式。 技巧:直线系 可跳过求交点,直接设方程代条件。 考法 2:三条直线不能围成三角形 三种情况(全部要写) 1. 一条直线与另一条平行; 2.三条直线交于同一点(第三条过前两条交点); 技巧:先求两直线交点,代入第三条方程;再分别讨论两组平行。 考法 3:方程组无解→直线平行 直接用平行判定列等式求参数。 题型二:交点结合含参范围(难点) 考法:交点在一 / 四象限求范围 步骤 1.联立方程,用参数表示交点; 2.根据象限符号列不等式组(一象限;四象限); 3.解分式不等式,注意分母正负讨论。 技巧:分式统一移项,不要两边直接乘分母。 题型三:两点间距离基础计算 1. 求边长、中线长:先中点坐标,再套距离公式; 2. 判断三角形形状:算三边,相等等腰、平方和相等直角; 3. 坐标轴上找点满足:设点(y轴),距离平方相等去根号简化计算。 题型四:两点距离几何最值(数形结合) 代数式几何意义:x轴动点到两定点距离和; 技巧:两点连线为最小值,不用求导,直接算定点距离。 题型五:点到直线距离基础计算 1. 直接代公式:先化一般式,再代入; 2.“相关直线” 判定:点到直线距离d≤定长(存在点满足距离等于定长)。 题型六:距离求三角形面积(解答常考) 通用模板: 1.求一条边直线方程; 2.求对顶点到这条直线的距离(高); 3.边长用两点距离,S=×底×高; 简便技巧:坐标轴围成图形可用割补法,不用距离公式。 题型七:已知距离反求参数 1. 平行直线类:设同系数平行直线,代入平行线距离公式列式; 2. 两点到同一直线距离相等:分两类讨论 ① 直线经过两点中点;② 直线与两点连线平行; 3. 定点直线距离最大值:直线恒过定点,点到直线距离最大值 = 已知点到定点的线段长度。 题型八:点关于直线对称求解 万能固定方程组模板,直接套用计算: 设目标对称点坐标 速算技巧:对称轴为时,直接交换 x、y 坐标,省去方程组计算。 题型九:光线反射问题 1. 求反射直线方程:求入射点关于反射镜面的对称点,连接对称点与反射经过定点,即为反射直线; 2. 最短光路长度:对称点与另一点的线段长 = 光线总路径长度; 3. x/y 轴反射:直接使用坐标对称变换规则快速写点。 题型十:平行线间距离计算 核心注意事项:两条直线 A、B 系数必须完全相同,系数不一致时,等式两边同乘倍数统一系数,再代 入距离公式计算。 四、高频易错扣分点 1. 计算平行线距离前,未统一 A、B 系数,直接代入常数计算出错; 2. 判断直线垂直只依靠斜率乘积,忽略竖线、横线斜率不存在的特殊情况,优先使用; 3. 三条直线不能围成三角形,遗漏 “三线共点” 情况,只讨论平行; 4. 求点的对称点,只列垂直方程,忘记中点在对称轴上的条件; 5. 距离公式分子遗漏绝对值、遗漏根号; 6. 直线系无法表示,填空题易漏解; 7. 分式不等式直接两边乘分母,未讨论正负,不等号方向出错。 五、北京高考应试答题技巧 1. 选择填空题优先数形结合:对称、距离最值类题目画图快速排除错误选项; 2. 参数类题目先列等式 / 不等式,再统一计算,禁止心算; 3. 解答题求直线、面积分步书写:联立方程→求交点→求斜率→代入公式,按步骤拿分; 4. 对称、反射大题先写几何转化文字(作 XX 点关于 XX 的对称点),再列式,踩分点清晰; 5. 含参分类讨论题,平行、共点两类情况必须完整书写,不可缺项。 题型专项训练 题型一:两直线交点问题 1.(21-22高三上·北京丰台·期末)若关于的方程组无解,则(    ) A.2 B. C.1 D. 【答案】C 【分析】由题意得方程组无解,等价于直线和直线平行,进而求解. 【详解】可得方程组无解,等价于直线和直线平行,则, 解得. 故选:C. 2.(25-26高二上·北京·期中)经过直线与直线的交点,且垂直于直线的直线方程为______. 【答案】 【分析】联立直线方程求出交点坐标,利用两直线垂直的条件求出斜率,点斜式写出直线方程. 【详解】联立,解得, 因为所求直线与直线垂直,故所求直线的斜率为, 所以所求直线方程,即 故答案为: 3.(24-25高二上·北京·阶段检测)已知直线与直线交于点A,过点A且与直线平行的直线方程为______. 【答案】 【分析】设满足题意的直线方程为,然后代入直线与直线交点坐标可得答案. 【详解】设与直线平行的直线方程为, 直线与直线交点满足, 将代入,得,故, 则满足题意的直线方程为:. 故答案为: 4.(24-25高二上·北京大兴·期中)直线和与两坐标轴正半轴围成的四边形的面积为______. 【答案】 【分析】先分别求解出直线与坐标轴的正半轴交点坐标,然后求解出两直线的交点坐标,结合割补法求解出四边形面积. 【详解】令中,得,所以与轴交于, 令中,得,所以与轴交于, 由可得,所以两直线交于, 所以围成的四边形面积为, 故答案为:. 5.(24-25高二上·上海·开学考试)在中,,边上的高所在直线的方程为,的平分线所在直线的方程为,点的坐标为. (1)求直线的一般式方程; (2)求直线的一般式方程及点的坐标. 【答案】(1) (2)    【分析】(1)由两直线垂直得到直线斜率,用点斜式写出直线方程. (2)由倾斜角关系得到直线斜率,由点斜式写出直线方程,联立直线方程组,解出交点坐标. 【详解】(1)∵,∴且,∴, ∵,∴直线:,即 (2)∵,∴,∴ 方程,令,则,∴, ∴,∴, ∴直线: 联立方程,解得 即 6.(22-23高二上·宁夏银川·阶段检测)过两条直线与的交点,倾斜角为的直线方程为____________ (用一般式表示) 【答案】 【分析】联立两方程求出交点坐标,再由点斜式写出直线方程,然后化为一般形式即可; 【详解】由题意可得,解得交点坐标为, 又所求直线的倾斜角为,故斜率为, 所以直线方程为, 故答案为:. 7.(23-24高二上·北京·阶段检测)过直线与的交点,且一个方向向量为的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】求出两条直线的交点坐标,再结合方向向量求出直线方程. 【详解】由,解得,即直线与的交点坐标为, 而该直线的斜率为,所以所求直线的方程为,即. 故选:A 8.(23-24高二上·北京房山·期末)已知直线,则与的交点坐标为_____________;若直线不能围成三角形,写出一个符合要求的实数的值________________. 【答案】 答案不唯一(只需写出中的一个即可) 【分析】联立方程组解得交点坐标;列出直线不能围成三角形的条件,分别解出即可. 【详解】解方程组,得,所以与的交点坐标为; 由得,直线恒过定点;若直线不能围成三角形, 只需经过,或与平行,或与平行. 当经过时,图1所示,,; 当与平行时,图2所示,,; 当与平行时,图3所示,,. 故答案为:;或或(只需写出中的一个即可).   图 1   图 2   图 3 9.(23-24高二上·湖北十堰·阶段检测)直线与直线平行,且过直线与的交点,则直线的方程为________. 【答案】 【分析】先求出直线和的交点,再由题意设直线方程为,将交点代入解出,即可得出答案. 【详解】联立直线和得,则得其交点为. 因为直线与直线平行, 所以设直线方程为,将点坐标代入得, ∴直线方程为,即, 故答案为:. 10.(23-24高二上·北京·期中)已知直线经过两直线与的交点,且垂直于直线. (1)求直线的方程; (2)求直线与两坐标轴围成的三角形的面积S. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)先求两直线的交点P,再利用直线垂直的关系计算求的方程即可; (2)根据直线方程及三角形面积公式计算即可. 【详解】(1)联立,则, 由题意可知的斜率为,所以直线的斜率为, 故直线的方程为:; (2)由上可知,, 即直线与坐标轴的交点分别为, 故. 题型二:结合交点求解含参问题 1.(20-21高二下·浙江绍兴·期末)已知直线,若,则__________:若曲线:与直线有两个公共点,则实数的取值范围是__________. 【答案】 ; 【分析】第一空:根据两直线平行的关系列出关于的方程,解得的值,然后代入直线方程检验即可得出实数的值; 第二空:,将直线化为,恒过,结合图像即可求出实数的取值范围. 【详解】解:因为, 所以,即, 经检验; , 直线化为,恒过, 画出函数图像,如图: 因为曲线:与直线有两个公共点, 所以或或, 即. 2.(24-25高二上·山东济南·期中)若三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值最多有(    ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 【答案】B 【分析】分析可知直线与直线或直线平行,或直线过点,进而列式求解即可. 【详解】联立方程,解得, 可知:直线的斜率为,的斜率为,且直线、的交点为, 若三条直线不能围成三角形,则直线与直线或直线平行,或直线过点, 可知直线的斜率存在,且为, 可得或或,解得或或, 所以实数的取值最多有3个. 故选:B. 3.(23-24高二上·北京·期中)已知直线与互相垂直,垂足为,则的值是(   ) A.24 B.0 C.20 D. 【答案】C 【分析】利用垂直可求,根据垂足坐标可求,进而可得答案. 【详解】因为直线与互相垂直, 所以,解得; 垂足在直线上,所以, 垂足在直线上,所以, 所以. 故选:C 4.(23-24高二上·北京朝阳·阶段检测)若直线l:与直线的交点位于第一象限,则直线l的倾斜角的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】联立两直线方程得到交点坐标,然后根据交点位于第一象限得到,解方程得到,最后根据斜率与倾斜角的关系得到倾斜角的范围. 【详解】联立得,所以,解得, 所以直线的倾斜角的范围为. 故选:B. 5.(22-23高二上·北京顺义·期末)若直线与直线的交点为,则实数a的值为(    ) A.-1 B. C.1 D.2 【答案】A 【分析】由题意可列方程,解方程即可得出答案. 【详解】直线与直线的交点为, 所以. 故选:A. 6.(22-23高二上·北京·阶段检测)已知两直线,.若直线与,不能构成三角形,求实数__________. 【答案】或或 【分析】分别讨论或或过与的交点时,即可求解. 【详解】由题意可得,①当时,不能构成三角形,此时:,解得:; ②当时,不能构成三角形,此时:,解得:; ③当过与的交点时,不能构成三角形,此时: 联立与,得,解得, 所以与过点,将代入得:,解得; 综上:当或或时,不能构成三角形. 故答案为:或或. 7.(20-21高二上·北京·期中)直线与的交点在第四象限,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】联立方程可直接求出交点坐标,令交点的横坐标大于零,纵坐标小于零,解不等式组即可. 【详解】解:直线与的交点在第四象限, , 联立方程: , 解得, 即, 解得:. 故选:C. 8.(19-20高三上·辽宁抚顺·期中)两条直线与相交于第一象限,则实数a的取值范围是_________. 【答案】﹣1<a<2 【分析】联立方程组解出交点坐标,解不等式即可解决. 【详解】解:由得 ∵两直线ax+y﹣4=0与x﹣y﹣2=0相交于第一象限 ∴ 解得:﹣1<a<2 故答案为﹣1<a<2 【点睛】本题主要考查直线交点坐标的求解,和不等式的应用.属于基础题. 9.(23-24高二上·北京大兴·期末)已知两直线:和:, (1)若与交于点,求的值; (2)若,试确定需要满足的条件. 【答案】(1) (2)当或时, 【分析】(1)将点代入则得到方程,解出即可; (2)根据平行列出方程,解出,再排除重合的情况即可. 【详解】(1)将点代入两直线方程得:和, 解得. (2)由得:, 又两直线不能重合,所以有,对应得, 所以当或时,. 10.(20-21高二上·北京·期中)下面三条直线,,不能构成三角形,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】先由直线与联立求出交点的坐标,再由题中条件,得到过点,或分别与、平行,进而可求出结果. 【详解】由解得,即直线与的交点为, 因为直线,,不能构成三角形, 所以过点,或分别与、平行, 若过点,则,即; 若,则,即; 若,则,所以. 综上,的可能取值为. 故选:C. 题型三:求解两点间距离 1.(25-26高二上·北京·期中)已知三角形的三个顶点,则过点的中线长为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由题意求出中点坐标,根据两点间距离公式求得中线长. 【详解】设边的中点,则. 所以,所以. 所以过点的中线长为. 2.(25-26高二上·北京顺义·期中)已知点和,则等于______. 【答案】 【分析】根据两点间的距离公式求解. 【详解】. 故答案为: 3.(25-26高二上·北京昌平·期中)已知的三个顶点,,,则的形状为______. 【答案】等腰直角 【分析】解法一:先利用两点距离距离公式求出,,,再根据边长关系得,且,即可得是等腰直角三角形. 解法二:结合两点斜率公式及判断,利用两点距离公式求得,即可得是等腰直角三角形. 解法三:利用向量坐标运算判断和,即可得是等腰直角三角形. 【详解】方法一:如图, 因为,,,所以,且, 所以是等腰直角三角形. 解法二:因为,,所以, 所以. 又,, 所以,所以是等腰直角三角形. 解法三:,, 则,且, 所以且,所以是等腰直角三角形. 故答案为:等腰直角 4.(19-20高二上·新疆阿克苏·期末)已知点在轴上,点在轴上,线段的中点的坐标是,则(    ) A.10 B.5 C.8 D.6 【答案】A 【分析】由中点坐标公式确定,坐标,再由两点间距离公式即可求解. 【详解】设,则, 即, 所以. 故选:A 5.(24-25高二上·北京大兴·期中)过点,的直线的斜率为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据斜率列方程,求得,进而求得. 【详解】依题意,,解得, 所以,所以. 故选:B 6.(23-24高二上·北京丰台·阶段检测)已知点,,那么两点之间的距离等于________. 【答案】3 【分析】利用平面内两点间的距离公式直接计算作答. 【详解】因为点,,则,所以两点之间的距离等于3. 故答案为:3. 7.(22-23高二上·北京朝阳·期中)已知点,,轴上一点满足,那么点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据条件设点的坐标,由于,根据两点之间的距离公式列式求解即可得点的坐标. 【详解】解:由于点在轴上,设 又,, 所以,解得 故点的坐标为. 故选:B. 8.(21-22高二上·北京·期中)已知,过点且与直线垂直的直线为l. (1)求l的方程; (2)设l与坐标轴的交点分别为M和N,求. 【答案】(1) (2). 【分析】(1)先求出直线的斜率,再由直线与直线垂直求出直线的斜率,然后利用点斜式可求出直线的方程, (2)分别令求出直线与坐标轴的交点,再利用两点间的距离公式可求得结果. 【详解】(1)因为,所以, 因为直线与直线垂直, 所以直线的斜率为, 因为直线过点, 所以直线的方程为,即, (2)由(1)可知直线为, 当时,,当时,, 不妨令,则. 题型四:结合两点间距离解决参数问题 1.(21-22高二上·北京·阶段检测)已知点,且,写出直线AB的一个方程____ 【答案】(答案不唯一) 【分析】根据两点间的距离公式,求出的值,然后写出点的坐标,从而可求直线AB的一个方程. 【详解】根据两点间的距离公式,得, 即。所以, 所以或, 当时,,直线的方程为; 当时,,直线的方程为. 故答案为:.(答案不唯一) 2.(20-21高二上·北京·期中)已知点,,且,则实数等于(    ) A.1 B.3 C.1或3 D.或3 【答案】C 【解析】根据两点间的距离公式可解得结果. 【详解】因为 , 所以,即,解得或, 故选:C 3.(17-18高一·全国·课后作业)点M到x轴和到点N(-4,2)的距离都等于10,则点M的坐标为______. 【答案】或 【分析】由点M到x轴距离等于10可知其纵坐标,设点M的坐标,根据两点间的距离列式求解即可. 【详解】因为点M到x轴距离等于10可知其纵坐标为,又点M到N,距离也为10,且N在第二象限,可知M的纵坐标为10,设为, 由两点间距离公式:,解得:或2, 所以点M的坐标为:或. 【点睛】本题考查平面直角坐标系中的坐标特征与两点间距离公式,由题意设点的坐标列式求解即可,注意计算的准确性及多种情况求解. 4.(25-26高二上·北京·阶段检测)已知点和点. (1)求证:点在定直线上,并求直线的方程; (2)点在直线上,且为等腰直角三角形,求点的坐标. 【答案】(1)证明见解析,直线的方程为; (2)或或. 【分析】(1)利用坐标代换法求出方程即可得证. (2)求出过点与直线垂直的直线方程及垂足的坐标,再按直角顶点情况分类求解. 【详解】(1)设点,由点,得,消去得, 所以点在定直线上,直线的方程为. (2)当为等腰的直角顶点时,,设, 直线的方程为,则,解得,于是; 由,解得或,则点或; 当为等腰的直角顶点时,同理得点,或; 以点为顶点的三角形是等腰直角三角形,且点为直角顶点, 因此为等腰的直角顶点时,点,或点,点, 所以点的坐标是或或. 5.(20-21高二上·北京·期末)已知点,且,则直线AB的方程为(    ) A.和 B.和 C.和 D.和 【答案】B 【分析】通过的距离,求出,与,然后求出的斜率,利用点斜式求出直线的方程. 【详解】解:因为点,,且, 所以,所以,所以,所以, 所以, 所以直线的方程:. 即或. 故选:. 6.(24-25高二上·北京·阶段检测)若点在直线上运动,则的最小值为(    ) A. B. C.13 D. 【答案】C 【分析】通过消元,将所求转化为,分析该式子的几何意义为轴上某动点到两定点的距离之和,利用的性质,即可得出所求最小值. 【详解】因为点在直线上运动,所以, 所以, 表示轴上一点到两定点的距离之和. 在轴两侧,因为中,两边之和大于第三边,所以, 当三点共线时,,此时最小值为, 即的最小值为. 故选:C. 7.(22-23高二上·江苏连云港·阶段检测)著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直觉,形少数时难入微.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如:可以转化为平面上点与点的距离.结合上述观点,可得的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】记点、、,可得出,数形结合可求得的最小值. 【详解】因为, 记点、、,则, 当且仅当点为线段与轴的交点时,等号成立,即的最小值为. 故选:C. 36.(19-20高二下·北京·期末)函数的最大值为_________. 【答案】 【解析】根据题意,其几何意义为点到点,两点的距离之差,故,再根据距离公式求解即可. 【详解】解:因为 , 其几何意义为点到点,两点的距离之和, 即, 因为点在抛物线上,点在抛物线内,点在抛物线外, 所以,当,,三点共线,且在之间时,取得最大值,为(,,三点不共线时,可构成三角形,此时两边之差小于第三边), 因为, 所以函数的最大值为. 故答案为:. 【点睛】本题考查两点之间距离公式的妙用,涉及函数最值的求解,属于常考题型.. 题型五:求解点到直线距离 1.(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)点到直线的距离为(    ) A. B.3 C. D. 【答案】A 【分析】根据点到直线的距离公式计算即可. 【详解】直线方程变形得, 所以点到直线的距离为. 故选:A. 2.(25-26高二上·云南曲靖·期中)点到直线的距离是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】应用点线距离公式求点线距离. 【详解】点到直线的距离是. 故选:B 3.(25-26高二上·北京·期中)已知平面上一点,若直线上存在点使,则称该直线为点的“相关直线”.下列直线中不是点的“相关直线”的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据题意,当点到直线的距离时,直线为点的“相关直线”,据此依次分析选项,计算点到直线的距离,分析可得答案. 【详解】根据题意,当点到直线的距离时,该直线上存在点使,此时直线为点的“相关直线”, 对于A,到直线的距离,则该直线是点的“相关直线”,故A不符合; 对于B,到直线的距离,则该直线是点的“相关直线”,故B不符合; 对于C,到直线的距离,则该直线是点的“相关直线”,故C不符合; 对于D,到直线的距离,则该直线不是点的“相关直线”,故D符合. 故选:D. 4.(25-26高二上·北京通州·期中)已知直线,则直线在轴上的截距为_________;点到直线的距离为___________. 【答案】 2 / 【分析】令,可得直线在轴上的截距;利用点到直线的距离公式直接可得结论. 【详解】令,可得, 所以直线在轴上的截距为. 点到直线的距离为. 故答案为:2; 5.(23-24高二上·北京大兴·期中)点到直线的距离等于(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】直接利用点到直线的距离公式求解即可. 【详解】点到直线的距离等于. 故选:C 6.(22-23高二上·北京昌平·期中)点到直线:的距离是______ 【答案】 【分析】直接代入点到直线的距离公式求解即可. 【详解】点到直线:的距离是. 故答案为:. 7.(22-23高一下·云南曲靖·期末)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距与另一条直线在轴上的截距相同,则点到直线的距离为(   ) A. B. C.1 D. 【答案】C 【分析】根据题意,结合直线截距的定义,求得直线在轴上的截距,根据倾斜角与斜率的定义,利用点斜式方程,结合点到直线的距离公式,可得答案. 【详解】由直线方程,令,解得,则直线过, 由直线的倾斜角为,则该直线的斜率, 故直线方程为:,化简可得:, 则点到直线的距离. 故选:C. 8.(23-24高二上·新疆·阶段检测)点到直线的距离为__________. 【答案】 【分析】根据点到直线的距离公式直接求解即可. 【详解】点到直线的距离为. 故答案为:. 题型六:利用点到直线距离求解面积问题 1.(23-24高二上·北京昌平·期中)已知的三个顶点分别是. (1)求边AB所在直线的方程,以及这条边上的高所在直线的方程; (2)求的面积. 【答案】(1),; (2). 【分析】(1)求出直线的斜率,然后利用点斜式方程可得出直线及边上的高所在直线的方程. (2)求出,并利用点到直线的距离公式求出点到直线的距离,然后利用三角形的面积公式可求出的面积. 【详解】(1)依题意,直线的斜率为, 所以边所在直线的方程为,即, 边上的高所在直线的斜率为1,方程为,即. (2)由两点间的距离公式得, 点到直线的距离, 所以的面积为. 2.(25-26高二上·北京·期中)已知的三个顶点,,. (1)求边上的中线所在的直线方程; (2)求过点且与直线平行的直线的方程; (3)求的面积. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)求出边上的中点的坐标,即可求出,再由点斜式计算可得; (2)求出,即可求出所求直线方程; (3)首先求出所在直线方程,再求出点到的距离,以及,即可得解. 【详解】(1)因为,, 所以边上的中点,又,所以, 所以边上的中线所在的直线方程为,即; (2)因为, 所以过点且与直线平行的直线的方程为,即; (3)依题意直线的方程为,即, 所以点到的距离, 又, 所以. 3.(22-23高二上·北京·期中)已知的顶点为,,. (1)求边所在的直线的方程; (2)求边的高线所在的直线的方程; (3)求的面积. 【答案】(1) (2) (3)10 【分析】(1)直接由点坐标得到两点式方程,化简即可; (2),则边上高线的斜率为,直接写出点斜式方程,化简即可; (3)首先求出到直线的距离,再求出的长,则可计算出三角形面积. 【详解】(1)直线的两点式方程为,化简得,故边所在的直线方程为. (2)由(1)知,故边上高线的斜率为, 故其所在直线方程为,化简得 (3)边所在的直线方程为,故到直线的距离 , 故 4.(20-21高二上·北京东城·期中)的三个顶点分别为,,. (1)求边所在直线的方程; (2)求边上的中线所在直线的方程; (3)求三角形的面积. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)由题意用两点式求直线的方程; (2)先求出的中点,再用两点式求直线的方程; (3)利用点到直线的距离公式求出点到直线的距离,的长度,可得三角形的面积. 【详解】(1)解:的三个顶点分别为、、, 所以,边所在直线的方程为,即. (2)解:边的中点为, 故边上的中线所在直线的方程,即. (3)解:的直线方程为,即, 点到直线的距离为, ,所以,三角形的面积为. 题型七:已知点到直线距离求参数 1.(25-26高二上·甘肃张掖·期中)已知,直线:,当变化时,点到直线的距离的最大值为,则(   ) A.3或7 B.3或8 C.2或7 D.2或8 【答案】D 【分析】根据题意,直线恒过点,所以点到直线的距离的最大值可转化为点到定点的距离,根据两点间的距离公式,求解即可. 【详解】当变化时,直线恒过定点,所以点到直线的距离的最大值为, 即,解得或. 故选:D. 2.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)点到直线的距离最大时,直线的方程为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由直线方程确定定点,根据时点线距离最大,求出直线的斜率,进而可得直线的斜率,进而写出直线的方程. 【详解】由直线的方程整理可得:, 可得直线恒过定点,所以, 当 时,到直线的距离最大, 可得直线的斜率为,即, 所以直线的方程为, 即. 故选:. 3.(北京市第四中学2023~2024学年高二上学期期中考试数学试题)点到两条直线:,距离相等,,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用点到直线的距离公式得到,结合求出,再由及计算可得. 【详解】依题意,所以, 即,又,所以,解得, 显然,所以, 当时,所以, 当时,所以, 综上可得. 故选:B 4.(23-24高二上·北京·期中)到直线的距离不超过,则实数的取值范围是__________. 【答案】 【分析】直接利用点到直线的距离公式得到不等式,解得即可. 【详解】因为到直线的距离不超过, 所以,解得, 即实数的取值范围是. 故答案为: 5.(23-24高二上·北京顺义·阶段检测)已知点到直线的距离为2,则________. 【答案】 【分析】根据点到直线的距离公式即可求解. 【详解】由题意可得, 故答案为: 6.(23-24高二上·湖南长沙·阶段检测)已知直线l经过点,且斜率为. (1)求直线l的方程; (2)若直线m与l平行,且点P到直线m的距离为,求直线m的方程. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)利用点斜式,求直线l的方程; (2)设直线m的方程,利用点P到直线m的距离,求出未知系数. 【详解】(1)直线l经过点,且斜率为, 则直线l的方程为,即. (2)直线m与l平行,设直线m的方程为, 由点P到直线m的距离为,,解得或, 所以直线m的方程为或. 7.(21-22高二上·北京东城·期中)已知坐标原点到直线的距离小于,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】结合已知条件利用点到直线的距离公式求解即可. 【详解】由点到直线的距离公式可知,, 解得, 故实数a的取值范围为. 故选:A. 8.(21-22高二上·北京怀柔·期末)点到直线的距离为2,则的值为(    ) A.0 B. C.0或 D.0或 【答案】C 【分析】根据点到直线的距离公式即可得出答案. 【详解】解:点到直线的距离为, 解得或. 故选:C. 9.(2003·全国·高考真题)已知点到直线的距离为,则等于(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据点到直线得距离公式即可得出答案. 【详解】解:由题意得. 解得或.,. 故选:C. 10.(19-20高一·黑龙江哈尔滨·期末)设直线l经过点A(1,0),且与直线3x+4y﹣12=0平行. (Ⅰ)求直线l的方程; (Ⅱ)若点B(a,1)到直线l的距离小于2,求实数a的取值范围. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ) 【分析】(Ⅰ)首先求出直线的斜率,再利用点斜式计算可得; (Ⅱ)利用点到线的距离公式得到不等式,解得即可; 【详解】解:(Ⅰ)因为直线的斜率,又直线过点,所以直线的方程为,整理得 (Ⅱ)点到直线的距离,依题意可得,即,解得,即 【点睛】本题考查两直线平行求直线方程以及点到直线的距离公式的应用,属于基础题. 11.(19-20高二上·吉林长春·阶段检测)已知点到直线的距离等于,则实数等于 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由点到直线的距离公式可得:点到直线的距离,再求解即可. 【详解】解:由点到直线的距离公式可得:点到直线的距离,由已知有,解得:, 故选C. 【点睛】本题考查了点到直线的距离公式,属基础题. 12.(2004·全国·高考真题)在坐标平面内,与点距离为1,且与点距离为2的直线共有 A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 【答案】B 【详解】根据题意可知,所求直线斜率存在,可设直线方程为y=kx+b, 即kx-y+b=0, 所以,, 解之得k=0或, 所以所求直线方程为y=3或4x+3y-5=0, 所以符合题意的直线有两条,选B. 13.(23-24高二上·山东菏泽·期中)已知点、. (1)求线段的垂直平分线的直线方程; (2)若点、到直线的距离相等,求实数的值. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)求出直线的斜率与线段的中点,即可求出线段的垂直平分线的方程; (2)求出线段的中点的坐标,分两种情况讨论,一是点在直线上,二是直线与直线平行,即可求得实数的值. 【详解】(1)解:线段的中点为,, 故线段的中垂线的方程为,即. (2)解:由条件线段的中点为在直线上或线段所在直线与直线平行, 若线段的中点为在直线上,则,解得; 线段所在直线与直线平行,则,解得. 综上所述,或. 14.(21-22高二上·北京·阶段检测)已知直线l过点,求满足下列条件的直线方程. (1)在两坐标轴上截距相等的直线; (2)到直线l距离相等. 【答案】(1)或 (2)或 【分析】(1)根据直线过不过原点讨论,不过原点时,设出直线方程,代入点的坐标即可求解; (2)根据直线斜率是否存在讨论,当直线斜率存在时,设出直线方程,利用距离相等建立方程即可求解. 【详解】(1)当直线l经过坐标原点时,则直线l的方程为; 当直线l不经过坐标原点时,设直线l的方程为x+y=a, 因直线l过点,所以3+4=a,解得a=7,故直线l的方程为. 综上所述,直线l的方程为或; (2)当直线l的斜率不存在时,直线方程为x=3,不符合题意; 设直线l的斜率为k,则直线l的方程为,即, 因为到直线l距离相等,所以, 解得k=2或, 所以直线l的方程为或. 15.(25-26高二上·北京延庆·期中)已知点、. (1)求经过点,且倾斜角为的直线方程; (2)求经过点、的直线在轴和轴上的截距; (3)若原点为,求经过点且以为法向量的直线的一般式方程; (4)已知直线经过点,且、两点到直线的距离相等,求直线的方程. 【答案】(1) (2)直线在轴上的截距为,在轴上的截距为 (3) (4)或 【分析】(1)求出直线的斜率,结合点斜式可得出所求直线的方程; (2)将直线的方程化为截距式,结合直线截距的概念可得结果; (3)设为所求直线上一点,根据可得出所求直线的一般式方程; (4)分析可知,直线的斜率存在,设直线的方程为,利用点到直线的距离公式可得出的等式,解出的值,即可得出所求直线的方程. 【详解】(1)因为直线的斜率, 所以直线的方程为,即. (2)因为、两点的横坐标不相等,而且纵坐标也不相等, 所以直线的两点式方程,整理得,化为截距式方程得, 所以直线在轴上的截距为,在轴上的截距为. (3)设为所求直线上一点,则与垂直, 因为,所以, 整理可得一般式方程为. (4)当直线的斜率不存在时,直线的方程为, 点到直线的距离为,点在直线上,不合乎题意; 当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即, 因为、两点到直线的距离相等,所以, 即,解得或,因此直线的方程为或. 16.(22-23高二上·北京·阶段检测)的顶点的坐标分别为. (1)求线段的中垂线所在直线方程; (2)求过点,且和距离相等的直线方程. 【答案】(1); (2)或 【分析】(1)计算线段的斜率由垂直可得线段的中垂线斜率,计算线段的中点坐标,由点斜式写出直线方程;(2)利用分类讨论的思想,分析直线斜率不存在的情况,不符合题意;直线斜率存在时,设直线方程,利用点到直线的距离公式列式计算求解. 【详解】(1)由题意,,且的中点坐标为 ,所以线段的中垂线斜率为, 且过点,所以线段的中垂线方程为, 即 (2)设过点且和距离相等的直线为, 当直线斜率不存在时,方程为, 此时直线到点距离不相等,不符合题意; 当直线斜率存在时,设方程为, 即,所以, 化简得,解得或, 所以直线方程为或 17.(19-20高一下·广东韶关·期末)已知点和点到直线的距离相等,且过点,则直线的方程为(    ) A.或 B.或 C. D. 【答案】A 【分析】先求出直线的斜率,由点和点到直线的距离相等,且过点,得到直线与直线平行,且直线过点,或直线的方程为(过线段中点),由此能求出直线的方程. 【详解】解:∵点和点,∴, ∵点和点到直线的距离相等,且l过点, ∴直线与直线平行,且直线过点,或直线的方程为(过线段中点), ∴直线的方程为:,或, 整理得:或. 故选:A. 【点睛】本题考查求直线方程,考查点到直线的距离问题,利用平行或过线段的中点求解直线方程,属于基础题. 题型八:有关于点的对称点讨论 1.(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)点关于直线的对称点为_____. 【答案】 【分析】根据一条直线将点与对称点的连线相互垂直平分列出方程组,进而求得结果. 【详解】设关于直线对称点坐标为, 则,解得,所以对称点为. 故答案为:. 2.(25-26高二上·北京延庆·期中)已知点,直线. (1)求过点且与直线平行的直线方程; (2)求过点且与直线垂直的直线方程; (3)求点关于直线的对称点的坐标. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)设所求直线的方程为,将点的坐标代入该直线的方程,求出的值,即可得出所求直线的方程; (2)设所求直线的方程为,将点的坐标代入该直线的方程,求出的值,即可得出所求直线的方程; (3)设对称点的坐标为,根据两点关于直线对称,可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,即可得出对称点的坐标. 【详解】(1)依题意可设所求直线的方程为, 由于直线过点,因此,解得. 因此所求直线的方程为. (2)依题意可设所求直线的方程为, 由于直线过点,因此,解得. 因此所求直线的方程为. (3)设点关于直线的对称点的坐标为,则, 解得,所以对称点为. 3.(25-26高二上·北京·期中)已知直线,. (1)求经过和的交点,且与直线平行的直线方程; (2)设点关于直线的对称点为,求的坐标. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)首先联立方程求出交点坐标,然后根据直线平行的关系求解斜率,进而根据点斜式求解直线方程即可; (2)首先设,然后通过直线与直线垂直且与的中点在直线上构造方程组,解方程组求解点坐标. 【详解】(1)联立直线与的方程得:,解得:, 即直线与交点坐标为. 已知直线,其斜率为, 设所求直线斜率为,由于所求直线与直线平行,可得:. 因此可得所求直线方程为:,即: (2)已知,设,可得:与的中点为, 由于点与点关于直线对称,因此可得:且与的中点在直线上 可得:,整理得:. 解得:,即的坐标为. 4.(24-25高二上·北京·期末)点关于直线的对称点的坐标是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】使用待定系数法结合直线对称的几何关系求解即可. 【详解】设对称点的坐标为则解得: 故选:B. 5.(24-25高二上·北京·阶段检测)若点M在直线l:上,则点M到点,的距离之和的最小值为________________. 【答案】 【分析】求出点关于直线对称的点为,则,由两点间距离公式计算,可得答案. 【详解】由已知,设关于直线的对称点为, 则解得,即, 所以. 故答案为:. 6.(24-25高二上·北京·期中)点与点的对称中心是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由中点的坐标公式求解即可. 【详解】点与点的对称中心是的中点, 所以对称中心的坐标为, 故选:C 7.(24-25高二上·北京·期中)若点关于直线的对称点在轴上,则满足的条件为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由已知,设点关于直线的对称点为,再由垂直直线的斜率关系和点与点的中点在上,建立方程组,即可得到. 【详解】因为点关于直线的对称点在轴上, 设点关于直线的对称点为, 则有 ,解得. 故选:B. 8.(24-25高二上·辽宁沈阳·阶段检测)已知点与关于直线对称,则(   ) A. B. C.0 D.3 【答案】B 【分析】将线段的中点代入直线的方程中即可求解. 【详解】由题可知,线段的中点在直线上,即, 所以, 故选:B. 9.(22-23高二上·北京·期中)已知与关于直线对称,则下列说法中错误的是(    ) A.直线过,的中点 B.直线的斜率为 C.直线的斜率为3 D.直线的一个方向向量的坐标是 【答案】B 【分析】根据与关于直线对称,逐项判断可得答案. 【详解】对于A,因为与关于直线对称,所以直线过,的中点,故A正确; 对于B,直线的斜率为,故B错误; 对于C,因为直线的斜率为,所以直线的斜率为3    ,故C正确; 对于D,因为直线的斜率为3,所以直线的一个方向向量的坐标是,故D正确. 故选:B. 10.(23-24高二上·北京西城·阶段检测)点关于直线的对称点坐标为______________. 【答案】 【分析】根据中点关系以及垂直斜率关系即可求解. 【详解】设点关于直线的对称点坐标为, 则,解得, 所以对称点为, 故答案为: 11.(23-24高二上·北京·期中)点关于直线的对称点为,则点的坐标为________. 【答案】 【分析】设,依题意可得,解得即可. 【详解】设,则,解得, 所以点的坐标为. 故答案为: 12.(23-24高二上·广东佛山·期中)点关于直线对称的点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设点关于直线对称的点的坐标为,结合直线的垂直关系以及中点问题列出方程组,即可求得答案. 【详解】设点关于直线对称的点的坐标为, 则,解得, 故点关于直线对称的点的坐标为, 故选:B 13.(15-16高二上·北京大兴·期末)原点O(0,0)与点A(﹣4,2)关于直线l对称,则直线l的方程是 A.x+2y=0 B.2x﹣y+5=0 C.2x+y+3=0 D.x﹣2y+4=0 【答案】B 【详解】试题分析:由题意可得直线l为线段OA的中垂线,求得OA的中点为(﹣2,1),求出OA的斜率可得直线l的斜率,由点斜式求得直线l的方程,化简可得结果. 解:∵已知O(0,0)关于直线l的对称点为A(﹣4,2),故直线l为线段OA的中垂线. 求得OA的中点为(﹣2,1),OA的斜率为 =﹣,故直线l的斜率为2, 故直线l的方程为 y﹣1=2(x+2 ),化简可得:2x﹣y+5=0. 故选B. 考点:待定系数法求直线方程. 14.(25-26高二上·北京·阶段检测)如图,在等腰直角三角形中,点是边上异于、的一点.光线从点出发,经过、反射后又回到点.若光线经过的重心,且,则(   )    A. B. C.2 D. 【答案】D 【分析】建立平面直角坐标系,利用光的反射以及轴对称的性质确定出直线的方程,再将重心坐标代入方程即可求解出的长度. 【详解】建立平面直角坐标如图,作关于的对称点,作关于轴的对称点,设,    因为,, 所以,解得, 由光的反射原理可知:四点共线,所以, 所以,代入重心坐标即, 所以,解得或 (舍). 故选:D. 题型九:光线反射问题 1.(24-25高二上·北京·期中)已知直线:. (1)当时,一条光线从点射出,经直线反射后过原点,求反射光线所在直线的方程; (2)求证:直线恒过定点; (3)当原点到直线的距离最大时,写出此时直线的方程(直接写出结果). 【答案】(1); (2) 由直线可改写为,联立,可得, 将点代入原直线方程,显然成立,故直线恒过定点,得证. (3). 【分析】(1)令是关于的对称点,利用垂直和中点在直线上求点坐标,进而写出直线方程; (2)将直线写成,可求定点,即可证; (3)由题设易知,利用垂直及点斜式写出直线方程. 【详解】(1)由题设,令是关于的对称点, 则,可得,故, 由题意,反射光线过和原点, 所以反射光线所在直线方程为. (2)略 (3)当原点到直线的距离最大,即点到点的距离,此时, 由,则,故,整理得. 2.(24-25高二上·山东潍坊·期中)已知一条光线从点发出被直线反射,若反射光线过点,则反射光线所在的直线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据给定条件,求出发光点关于直线的对称点,再借助光的反射定律求出反射光线所在直线的方程. 【详解】设点关于直线的对称点为,则,解得, 因此反射光线所在直线过点,方程为,即. 故选:A 3.(22-23高二上·北京·期中)直线与直线关于轴对称,则直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】取直线两点,找到其关于轴对称的点,利用两点求出所在方程即可. 【详解】解:已知直线, 不妨取直线两点 所以这两点关于轴对称的点为 则直线与直线关于轴对称的直线过这两点, 所以过这两点的直线方程为, 故选:A 4.(17-18高一下·北京西城·期末)如图,矩形ABCD中边AB与x轴重合,C(2,2),D(﹣1,2).从原点O射出的光线OP经BC反射到CD上,再经CD反射到AD上点Q处. ①若OP的斜率为,则点Q的纵坐标为_________; ②若点Q恰为线段AD中点,则OP的斜率为_________. 【答案】 /, /. 【分析】①由题意可得在的中点上,则由反射光经过与轴的交点,即可求得点Q的纵坐标, ②由题意设,反射线与的交点,入射角和反射角相等, 的斜率与的斜率相等,从而可求出的斜率. 【详解】对于①,因为若OP的斜率为,矩形ABCD中边AB与x轴重合,C(2,2),D(﹣1,2), 所以得在的中点上, 所以反射光经过与轴的交点,即坐标为, 设,则,解得, 所以点Q的纵坐标为, 对于②,由题意设,反射线与的交点, 因为入射角和反射角相等, 所以, 因为的斜率与的斜率相等, 所以, 解得, 所以OP的斜率为, 故答案为:, 5.(21-22高二上·黑龙江黑河·阶段检测)光线从点射到轴上,经反射后经过点,则反射光线所在直线的方程为___________,光线从到的路线长度为___________. 【答案】 【分析】由题设,反射光线过和,应用点斜式写出方程,再由从到的路线长度为与的距离,两点式求路线长度. 【详解】由题设,反射光线过和,故斜率为, 所以反射光线为,整理得, 光线从到的路线长度,即为与的距离, 所以路线长度为. 故答案为:, 6.(21-22高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)与直线关于y轴对称的直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先求出已知直线和轴的交点,再求出要求直线的斜率,用斜截式求出要求直线的方程. 【详解】解:直线,即,它与轴的交点为, 它关于轴对称的直线的斜率为,故要求直线的方程为,即. 故选:C. 7.(1993·全国·高考真题)与直线3x+5=0关于x轴对称的直线方程为(    ) A.3x+4y=0 B.3x+4y+5=0 C.+4y=0 D.+4y+5=0 【答案】B 【分析】关于轴对称的两直线斜率是相反数,过轴上同一点,由此可得. 【详解】直线的斜率是,与轴交点为, 因此它关于轴对称的直线方程是,即. 故选:B. 8.(20-21高二上·北京·期末)已知入射光线经过点被x轴反射,反射光线经过点,则反射光线所在直线的方程为________. 【答案】 【解析】先求出关于x轴对称的点的坐标,反射光线必过点,又反射光线经过点,即可求出直线方程. 【详解】由题意,关于x轴对称的点为,反射光线必过点, 又反射光线经过点,故直线的斜率, 故直线方程为,化成一般式得, 故答案为: 9.(15-16高二上·贵州遵义·期中)设入射光线沿直线射向直线,则被反射后,反射光线所在的直线方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】依据入射光线和反射光线关于直线对称,假设入射光线上两点、,求出这两点关于对称的两点,由两点式即可求得反射光线 【详解】入射光线和反射光线关于直线对称,设入射光线上任意两点、, 则关于直线对称的两个点的坐标分别为、且这两个点在反射光线上, 由两点式可求出反射光线所在的直线方程为, 故选:A. 10.(19-20高二上·北京·期中)过点且斜率为的光线经过直线反射后与轴交点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由定点和斜率表示光线的方程,设其经过反射后与轴交点的坐标,再表示该点关于对称点坐标,将其带入光线方程,构建等式,解之得答案. 【详解】因为光线l过点且斜率为, 所以方程表示为 ,即 其经过反射后的图像如下 设与轴交点的坐标为,点A关于的对称点B为,且在l上 所以,即,所以坐标为. 故选:B 【点睛】本题考查平面点、直线的对称问题,注意构建图像辅助分析,属于中档题. 题型十:平行线间距离的讨论 1.(25-26高二上·江西南昌·阶段检测)直线与直线之间的距离为_______. 【答案】 【分析】根据平行线间的距离公式计算可得结果. 【详解】将直线转化为,可知, 由平行线间的距离公式,可得与之间的距离为. 故答案为:. 2.(25-26高二上·北京顺义·期中)两条直线与之间的距离是__________. 【答案】/ 【分析】将的方程化为,再由两平行线间的距离公式计算可得. 【详解】直线,即, 又, 所以两直线间的距离. 故答案为: 3.(25-26高二上·北京·期中)平行直线与之间的距离是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】由两条平行直线的距离公式直接可得. 【详解】因为直线与平行, 所以由平行线间的距离公式可得. 故选:B. 4.(25-26高二上·北京·期中)已知直线,,其中m,,若,且与的距离为,则______. 【答案】或 【分析】根据直线平行求得,再结合两平行线间距离公式运算求解即可. 【详解】因为直线,,且, 则,解得, 此时直线,, 又因为与的距离为,则,解得或. 故答案为:或. 5.(25-26高二上·河南南阳·阶段检测)若直线与直线平行,则两直线间距离为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先根据两直线平行的充要条件求出,再根据平行直线间的距离公式计算即可. 【详解】因为,所以,解得或, 经检验,当时两直线重合, 所以, 则,即, 所以两直线之间的距离为. 故选:A. 6.(25-26高二上·浙江绍兴·阶段检测)若直线m被两平行直线与所截得的线段长为,则直线m的倾斜角大小为________. 【答案】或 【分析】设直线m与两平行直线所夹的锐角或直角为,求出两平行直线的距离,得到,所以,求出直线倾斜角为30°,从而求出直线m的倾斜角. 【详解】设直线m与两平行直线所夹的锐角或直角为, 两平行直线与间的距离 , 因为直线m被两平行直线与所截得的线段长为,所以, 所以,因为直线的斜率为,所以其倾斜角为30°, 所以直线m的倾斜角可以是或.    故答案为:或 7.(24-25高二上·北京怀柔·期末)若直线与直线平行,则两平行线间的距离(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由直线平行关系求,根据平行直线距离公式求结论. 【详解】因为直线与直线平行, 所以, 所以, 此时两直线方程为,,两直线平行, 直线与直线的距离为. 故选:D. 8.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与直线交于点,过点且与直线平行的直线方程为________,这两条平行直线间的距离为______. 【答案】 / 【分析】先联立直线方程求得点的坐标,然后利用平行关系得斜率,从而利用点斜式方程求解直线方程,再化为一般式即可,最后代入两平行线间的距离公式求解即可. 【详解】由,可得,即,又, 故过点且与平行的直线方程为,即, 可将表示为,此时两平行直线间的距离为. 故答案为:, 9.(23-24高二上·天津·期中)已知直线与互相平行,则他们之间的距离是__________. 【答案】 【分析】利用两直线平行的充要条件先计算参数,再由平行线的距离公式计算即可. 【详解】因为直线与互相平行, 所以, 则直线,所以两直线的距离为. 故答案为:. 10.(17-18高二上·内蒙古锡林郭勒·期末)(多选)与直线平行且到的距离等于的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】AB 【分析】利用平行线间的距离公式即可求解. 【详解】设所求直线方程为, 由题意得,解得:或, 故所求直线方程为:或. 故选:AB. 11.(22-23高二上·天津和平·阶段检测)若两条平行直线与之间的距离为,则______. 【答案】11或 【分析】由平行直线的距离公式求解, 【详解】直线,即, 直线与平行, ,解得, 直线与的距离为, ,解得或 故答案为:11或 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2.3直线的交点坐标与距离公式 知识点 + 题型解题技巧 一、北京高考考纲核心要求 1. 会联立二元一次方程组求两直线交点,能通过方程组解的个数判断直线相交、平行、重合; 2. 熟练掌握三大距离公式:两点间距离、点到直线距离、平行线间距离; 3. 利用直线平行、垂直的斜率关系求解直线方程; 4. 掌握点关于直线对称、光线反射几何模型(北京期中、高考小题高频考点); 结合距离、交点求解三角形面积、参数取值范围、几何最值综合题型。 二、基础核心知识点 (一)两直线位置关系与交点 设直线, 1.相交:(-≠0),联立方程组有唯一解,解为两直线交点坐标; 2.平行(不重合):,对应方程组无解; 3.重合:,对应方程组有无穷多解; 4.垂直:(无需讨论斜率是否存在,万能公式); 5.过两直线交点的直线系:,直线恒过和交点,该式无法表示直线。 (二)三大距离公式(必考计算) 1.两点间距离 已知,距离公式: 特殊:纵坐标相等;横坐标相等。 2.点到直线距离 点,直线 ⚠️易错:直线必须化为一般式,分子带绝对值。 3.两条平行线距离 ,(完全相同) ⚠️易错:系数不同先同乘倍数统一A、B再计算。 (三)对称核心模型(北京期中高频小题) 1.两点中心对称(中点) 对称中心:。 2.点关于直线对称→A'(m,n)) 满足两条方程(联立求解): 1 (AA'⊥)对称轴:; 2 (AA')中点在对称轴上。 3.特殊对称轴速算 关于x轴对称:(x,y)→() 关于y轴对称:(x,y)→() 关于对称:(x,y)→(y,x) (4) 光线反射原理(几何转化核心) 入射光线→反射光线等价:入射点关于反射直线的对称点在反射光线上; 求最短路径:作其中一点关于反射直线对称,两点连线长为最短距离。 三、十大题型分类 + 通用作答思路 + 解题技巧 题型一:两直线交点问题(基础必考) 考法 1:求交点、过交点求直线 通用步骤 1. 联立两条直线方程,解二元一次方程组,得交点; 2. 平行直线斜率相等 ,垂直斜率乘积 ; 3. 点斜式 化为一般式。 技巧:直线系 可跳过求交点,直接设方程代条件。 考法 2:三条直线不能围成三角形 三种情况(全部要写) 1. 一条直线与另一条平行; 2.三条直线交于同一点(第三条过前两条交点); 技巧:先求两直线交点,代入第三条方程;再分别讨论两组平行。 考法 3:方程组无解→直线平行 直接用平行判定列等式求参数。 题型二:交点结合含参范围(难点) 考法:交点在一 / 四象限求范围 步骤 1.联立方程,用参数表示交点; 2.根据象限符号列不等式组(一象限;四象限); 3.解分式不等式,注意分母正负讨论。 技巧:分式统一移项,不要两边直接乘分母。 题型三:两点间距离基础计算 1. 求边长、中线长:先中点坐标,再套距离公式; 2. 判断三角形形状:算三边,相等等腰、平方和相等直角; 3. 坐标轴上找点满足:设点(y轴),距离平方相等去根号简化计算。 题型四:两点距离几何最值(数形结合) 代数式几何意义:x轴动点到两定点距离和; 技巧:两点连线为最小值,不用求导,直接算定点距离。 题型五:点到直线距离基础计算 1. 直接代公式:先化一般式,再代入; 2.“相关直线” 判定:点到直线距离d≤定长(存在点满足距离等于定长)。 题型六:距离求三角形面积(解答常考) 通用模板: 1.求一条边直线方程; 2.求对顶点到这条直线的距离(高); 3.边长用两点距离,S=×底×高; 简便技巧:坐标轴围成图形可用割补法,不用距离公式。 题型七:已知距离反求参数 1. 平行直线类:设同系数平行直线,代入平行线距离公式列式; 2. 两点到同一直线距离相等:分两类讨论 ① 直线经过两点中点;② 直线与两点连线平行; 3. 定点直线距离最大值:直线恒过定点,点到直线距离最大值 = 已知点到定点的线段长度。 题型八:点关于直线对称求解 万能固定方程组模板,直接套用计算: 设目标对称点坐标 速算技巧:对称轴为时,直接交换 x、y 坐标,省去方程组计算。 题型九:光线反射问题 1. 求反射直线方程:求入射点关于反射镜面的对称点,连接对称点与反射经过定点,即为反射直线; 2. 最短光路长度:对称点与另一点的线段长 = 光线总路径长度; 3. x/y 轴反射:直接使用坐标对称变换规则快速写点。 题型十:平行线间距离计算 核心注意事项:两条直线 A、B 系数必须完全相同,系数不一致时,等式两边同乘倍数统一系数,再代 入距离公式计算。 四、高频易错扣分点 1. 计算平行线距离前,未统一 A、B 系数,直接代入常数计算出错; 2. 判断直线垂直只依靠斜率乘积,忽略竖线、横线斜率不存在的特殊情况,优先使用; 3. 三条直线不能围成三角形,遗漏 “三线共点” 情况,只讨论平行; 4. 求点的对称点,只列垂直方程,忘记中点在对称轴上的条件; 5. 距离公式分子遗漏绝对值、遗漏根号; 6. 直线系无法表示,填空题易漏解; 7. 分式不等式直接两边乘分母,未讨论正负,不等号方向出错。 五、北京高考应试答题技巧 1. 选择填空题优先数形结合:对称、距离最值类题目画图快速排除错误选项; 2. 参数类题目先列等式 / 不等式,再统一计算,禁止心算; 3. 解答题求直线、面积分步书写:联立方程→求交点→求斜率→代入公式,按步骤拿分; 4. 对称、反射大题先写几何转化文字(作 XX 点关于 XX 的对称点),再列式,踩分点清晰; 5. 含参分类讨论题,平行、共点两类情况必须完整书写,不可缺项。 题型专项训练 题型一:两直线交点问题 1.(21-22高三上·北京丰台·期末)若关于的方程组无解,则(    ) A.2 B. C.1 D. 2.(25-26高二上·北京·期中)经过直线与直线的交点,且垂直于直线的直线方程为______. 3.(24-25高二上·北京·阶段检测)已知直线与直线交于点A,过点A且与直线平行的直线方程为______. 4.(24-25高二上·北京大兴·期中)直线和与两坐标轴正半轴围成的四边形的面积为______. 5.(24-25高二上·上海·开学考试)在中,,边上的高所在直线的方程为,的平分线所在直线的方程为,点的坐标为. (1)求直线的一般式方程; (2)求直线的一般式方程及点的坐标. 6.(22-23高二上·宁夏银川·阶段检测)过两条直线与的交点,倾斜角为的直线方程为____________ (用一般式表示) 7.(23-24高二上·北京·阶段检测)过直线与的交点,且一个方向向量为的直线方程为(    ) A. B. C. D. 8.(23-24高二上·北京房山·期末)已知直线,则与的交点坐标为_____________;若直线不能围成三角形,写出一个符合要求的实数的值________________. 9.(23-24高二上·湖北十堰·阶段检测)直线与直线平行,且过直线与的交点,则直线的方程为________. 10.(23-24高二上·北京·期中)已知直线经过两直线与的交点,且垂直于直线. (1)求直线的方程; (2)求直线与两坐标轴围成的三角形的面积S. 题型二:结合交点求解含参问题 1.(20-21高二下·浙江绍兴·期末)已知直线,若,则__________:若曲线:与直线有两个公共点,则实数的取值范围是__________. 2.(24-25高二上·山东济南·期中)若三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值最多有(    ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 3.(23-24高二上·北京·期中)已知直线与互相垂直,垂足为,则的值是(   ) A.24 B.0 C.20 D. 4.(23-24高二上·北京朝阳·阶段检测)若直线l:与直线的交点位于第一象限,则直线l的倾斜角的取值范围是(    ) A. B. C. D. 5.(22-23高二上·北京顺义·期末)若直线与直线的交点为,则实数a的值为(    ) A.-1 B. C.1 D.2 6.(22-23高二上·北京·阶段检测)已知两直线,.若直线与,不能构成三角形,求实数__________. 7.(20-21高二上·北京·期中)直线与的交点在第四象限,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 8.(19-20高三上·辽宁抚顺·期中)两条直线与相交于第一象限,则实数a的取值范围是_________. 9.(23-24高二上·北京大兴·期末)已知两直线:和:, (1)若与交于点,求的值; (2)若,试确定需要满足的条件. 10.(20-21高二上·北京·期中)下面三条直线,,不能构成三角形,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 题型三:求解两点间距离 1.(25-26高二上·北京·期中)已知三角形的三个顶点,则过点的中线长为(    ) A. B. C. D. 2.(25-26高二上·北京顺义·期中)已知点和,则等于______. 3.(25-26高二上·北京昌平·期中)已知的三个顶点,,,则的形状为______. 4.(19-20高二上·新疆阿克苏·期末)已知点在轴上,点在轴上,线段的中点的坐标是,则(    ) A.10 B.5 C.8 D.6 5.(24-25高二上·北京大兴·期中)过点,的直线的斜率为,则(    ) A. B. C. D. 6.(23-24高二上·北京丰台·阶段检测)已知点,,那么两点之间的距离等于________. 7.(22-23高二上·北京朝阳·期中)已知点,,轴上一点满足,那么点的坐标为(    ) A. B. C. D. 8.(21-22高二上·北京·期中)已知,过点且与直线垂直的直线为l. (1)求l的方程; (2)设l与坐标轴的交点分别为M和N,求. 题型四:结合两点间距离解决参数问题 1.(21-22高二上·北京·阶段检测)已知点,且,写出直线AB的一个方程____ 2.(20-21高二上·北京·期中)已知点,,且,则实数等于(    ) A.1 B.3 C.1或3 D.或3 3.(17-18高一·全国·课后作业)点M到x轴和到点N(-4,2)的距离都等于10,则点M的坐标为______. 4.(25-26高二上·北京·阶段检测)已知点和点. (1)求证:点在定直线上,并求直线的方程; (2)点在直线上,且为等腰直角三角形,求点的坐标. 5.(20-21高二上·北京·期末)已知点,且,则直线AB的方程为(    ) A.和 B.和 C.和 D.和 6.(24-25高二上·北京·阶段检测)若点在直线上运动,则的最小值为(    ) A. B. C.13 D. 7.(22-23高二上·江苏连云港·阶段检测)著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直觉,形少数时难入微.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如:可以转化为平面上点与点的距离.结合上述观点,可得的最小值为(    ) A. B. C. D. 36.(19-20高二下·北京·期末)函数的最大值为_________. 题型五:求解点到直线距离 1.(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)点到直线的距离为(    ) A. B.3 C. D. 2.(25-26高二上·云南曲靖·期中)点到直线的距离是(    ) A. B. C. D. 3.(25-26高二上·北京·期中)已知平面上一点,若直线上存在点使,则称该直线为点的“相关直线”.下列直线中不是点的“相关直线”的是(    ) A. B. C. D. 4.(25-26高二上·北京通州·期中)已知直线,则直线在轴上的截距为_________;点到直线的距离为___________. 5.(23-24高二上·北京大兴·期中)点到直线的距离等于(    ) A. B. C. D. 6.(22-23高二上·北京昌平·期中)点到直线:的距离是______ 7.(22-23高一下·云南曲靖·期末)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距与另一条直线在轴上的截距相同,则点到直线的距离为(   ) A. B. C.1 D. 8.(23-24高二上·新疆·阶段检测)点到直线的距离为__________. 题型六:利用点到直线距离求解面积问题 1.(23-24高二上·北京昌平·期中)已知的三个顶点分别是. (1)求边AB所在直线的方程,以及这条边上的高所在直线的方程; (2)求的面积. 2.(25-26高二上·北京·期中)已知的三个顶点,,. (1)求边上的中线所在的直线方程; (2)求过点且与直线平行的直线的方程; (3)求的面积. 3.(22-23高二上·北京·期中)已知的顶点为,,. (1)求边所在的直线的方程; (2)求边的高线所在的直线的方程; (3)求的面积. 4.(20-21高二上·北京东城·期中)的三个顶点分别为,,. (1)求边所在直线的方程; (2)求边上的中线所在直线的方程; (3)求三角形的面积. 题型七:已知点到直线距离求参数 1.(25-26高二上·甘肃张掖·期中)已知,直线:,当变化时,点到直线的距离的最大值为,则(   ) A.3或7 B.3或8 C.2或7 D.2或8 2.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)点到直线的距离最大时,直线的方程为(  ) A. B. C. D. 3.(北京市第四中学2023~2024学年高二上学期期中考试数学试题)点到两条直线:,距离相等,,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 4.(23-24高二上·北京·期中)到直线的距离不超过,则实数的取值范围是__________. 5.(23-24高二上·北京顺义·阶段检测)已知点到直线的距离为2,则________. 6.(23-24高二上·湖南长沙·阶段检测)已知直线l经过点,且斜率为. (1)求直线l的方程; (2)若直线m与l平行,且点P到直线m的距离为,求直线m的方程. 7.(21-22高二上·北京东城·期中)已知坐标原点到直线的距离小于,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 8.(21-22高二上·北京怀柔·期末)点到直线的距离为2,则的值为(    ) A.0 B. C.0或 D.0或 9.(2003·全国·高考真题)已知点到直线的距离为,则等于(    ) A. B. C. D. 10.(19-20高一·黑龙江哈尔滨·期末)设直线l经过点A(1,0),且与直线3x+4y﹣12=0平行. (Ⅰ)求直线l的方程; (Ⅱ)若点B(a,1)到直线l的距离小于2,求实数a的取值范围. 11.(19-20高二上·吉林长春·阶段检测)已知点到直线的距离等于,则实数等于 A. B. C. D. 12.(2004·全国·高考真题)在坐标平面内,与点距离为1,且与点距离为2的直线共有 A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 13.(23-24高二上·山东菏泽·期中)已知点、. (1)求线段的垂直平分线的直线方程; (2)若点、到直线的距离相等,求实数的值. 14.(21-22高二上·北京·阶段检测)已知直线l过点,求满足下列条件的直线方程. (1)在两坐标轴上截距相等的直线; (2)到直线l距离相等. 15.(25-26高二上·北京延庆·期中)已知点、. (1)求经过点,且倾斜角为的直线方程; (2)求经过点、的直线在轴和轴上的截距; (3)若原点为,求经过点且以为法向量的直线的一般式方程; (4)已知直线经过点,且、两点到直线的距离相等,求直线的方程. 16.(22-23高二上·北京·阶段检测)的顶点的坐标分别为. (1)求线段的中垂线所在直线方程; (2)求过点,且和距离相等的直线方程. 17.(19-20高一下·广东韶关·期末)已知点和点到直线的距离相等,且过点,则直线的方程为(    ) A.或 B.或 C. D. 题型八:有关于点的对称点讨论 1.(25-26高二上·北京朝阳·阶段检测)点关于直线的对称点为_____. 2.(25-26高二上·北京延庆·期中)已知点,直线. (1)求过点且与直线平行的直线方程; (2)求过点且与直线垂直的直线方程; (3)求点关于直线的对称点的坐标. 3.(25-26高二上·北京·期中)已知直线,. (1)求经过和的交点,且与直线平行的直线方程; (2)设点关于直线的对称点为,求的坐标. 4.(24-25高二上·北京·期末)点关于直线的对称点的坐标是(    ) A. B. C. D. 5.(24-25高二上·北京·阶段检测)若点M在直线l:上,则点M到点,的距离之和的最小值为________________. 6.(24-25高二上·北京·期中)点与点的对称中心是(   ) A. B. C. D. 7.(24-25高二上·北京·期中)若点关于直线的对称点在轴上,则满足的条件为(    ) A. B. C. D. 8.(24-25高二上·辽宁沈阳·阶段检测)已知点与关于直线对称,则(   ) A. B. C.0 D.3 9.(22-23高二上·北京·期中)已知与关于直线对称,则下列说法中错误的是(    ) A.直线过,的中点 B.直线的斜率为 C.直线的斜率为3 D.直线的一个方向向量的坐标是 10.(23-24高二上·北京西城·阶段检测)点关于直线的对称点坐标为______________. 11.(23-24高二上·北京·期中)点关于直线的对称点为,则点的坐标为________. 12.(23-24高二上·广东佛山·期中)点关于直线对称的点的坐标为(    ) A. B. C. D. 13.(15-16高二上·北京大兴·期末)原点O(0,0)与点A(﹣4,2)关于直线l对称,则直线l的方程是 A.x+2y=0 B.2x﹣y+5=0 C.2x+y+3=0 D.x﹣2y+4=0 14.(25-26高二上·北京·阶段检测)如图,在等腰直角三角形中,点是边上异于、的一点.光线从点出发,经过、反射后又回到点.若光线经过的重心,且,则(   )    A. B. C.2 D. 题型九:光线反射问题 1.(24-25高二上·北京·期中)已知直线:. (1)当时,一条光线从点射出,经直线反射后过原点,求反射光线所在直线的方程; (2)求证:直线恒过定点; (3)当原点到直线的距离最大时,写出此时直线的方程(直接写出结果). 2.(24-25高二上·山东潍坊·期中)已知一条光线从点发出被直线反射,若反射光线过点,则反射光线所在的直线方程为(   ) A. B. C. D. 3.(22-23高二上·北京·期中)直线与直线关于轴对称,则直线的方程为(    ) A. B. C. D. 4.(17-18高一下·北京西城·期末)如图,矩形ABCD中边AB与x轴重合,C(2,2),D(﹣1,2).从原点O射出的光线OP经BC反射到CD上,再经CD反射到AD上点Q处. ①若OP的斜率为,则点Q的纵坐标为_________; ②若点Q恰为线段AD中点,则OP的斜率为_________. 5.(21-22高二上·黑龙江黑河·阶段检测)光线从点射到轴上,经反射后经过点,则反射光线所在直线的方程为___________,光线从到的路线长度为___________. 6.(21-22高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)与直线关于y轴对称的直线的方程为(    ) A. B. C. D. 7.(1993·全国·高考真题)与直线3x+5=0关于x轴对称的直线方程为(    ) A.3x+4y=0 B.3x+4y+5=0 C.+4y=0 D.+4y+5=0 8.(20-21高二上·北京·期末)已知入射光线经过点被x轴反射,反射光线经过点,则反射光线所在直线的方程为________. 9.(15-16高二上·贵州遵义·期中)设入射光线沿直线射向直线,则被反射后,反射光线所在的直线方程是(    ) A. B. C. D. 10.(19-20高二上·北京·期中)过点且斜率为的光线经过直线反射后与轴交点的坐标为(    ) A. B. C. D. 题型十:平行线间距离的讨论 1.(25-26高二上·江西南昌·阶段检测)直线与直线之间的距离为_______. 2.(25-26高二上·北京顺义·期中)两条直线与之间的距离是__________. 3.(25-26高二上·北京·期中)平行直线与之间的距离是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 4.(25-26高二上·北京·期中)已知直线,,其中m,,若,且与的距离为,则______. 5.(25-26高二上·河南南阳·阶段检测)若直线与直线平行,则两直线间距离为(   ) A. B. C. D. 6.(25-26高二上·浙江绍兴·阶段检测)若直线m被两平行直线与所截得的线段长为,则直线m的倾斜角大小为________. 7.(24-25高二上·北京怀柔·期末)若直线与直线平行,则两平行线间的距离(    ) A. B. C. D. 8.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线与直线交于点,过点且与直线平行的直线方程为________,这两条平行直线间的距离为______. 9.(23-24高二上·天津·期中)已知直线与互相平行,则他们之间的距离是__________. 10.(17-18高二上·内蒙古锡林郭勒·期末)(多选)与直线平行且到的距离等于的直线方程为(    ) A. B. C. D. 11.(22-23高二上·天津和平·阶段检测)若两条平行直线与之间的距离为,则______. 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $

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